蔣 益，張 興，胡鵬鑫

(常州市城市防洪工程管理處，江蘇 常州 213000)

0 引言

水閘的運(yùn)行安全至關(guān)重要，因此，我國(guó)實(shí)行水閘的定期安全鑒定制度，首次安全鑒定應(yīng)在竣工驗(yàn)收后每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次全面安全鑒定。常州市大運(yùn)河?xùn)|樞紐工程為常州運(yùn)北片大包圍主要口門建筑物之一，是常州市水利分區(qū)運(yùn)北片的重要防洪控制工程。為了保證工程運(yùn)行安全，對(duì)大運(yùn)河?xùn)|樞紐節(jié)制閘工程建筑物現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)分析。

1 工程概況

大運(yùn)河?xùn)|樞紐為常州運(yùn)北片大包圍主要口門建筑物之一，是常州市水利分區(qū)運(yùn)北片的重要防洪控制工程。樞紐由一座2×16 m節(jié)制閘和一座100 m3/s的排澇泵站組成，節(jié)制閘為兩孔，單孔凈寬16 m，采用下臥式平面鋼閘門，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。節(jié)制閘為整體塢式結(jié)構(gòu)，門檻高程為0.00 m，底板面高程-1.50 m，閘墩頂高程6.80 m。

2 節(jié)制閘工程建筑物現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)

2.1 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)

2.1.1 檢測(cè)方法

檢測(cè)方法為現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣，檢測(cè)部位為1號(hào)孔左墩、2號(hào)孔右墩。標(biāo)記取樣位置，安放鉆機(jī)，調(diào)整鉆機(jī)使鉆頭對(duì)準(zhǔn)取樣位置，將水路、電路接通調(diào)試后，通電啟動(dòng)，調(diào)整加壓手柄使鉆頭緩慢的靠近取樣部位，輕輕加壓，直到鉆頭入槽后，在逐漸加壓。冷卻水保持暢通，水流量控制在3 L/min～5 L/min，取樣深度約20 cm，達(dá)到深度候，開始退鉆出槽，關(guān)閉水路、電源。移開鉆機(jī)后，取出芯樣并編號(hào)保存。

在實(shí)驗(yàn)室將芯樣做成柱體試塊，尺寸為φ100 mm×100 mm、兩端頭修整平整，測(cè)試破壞荷載。

試件強(qiáng)度計(jì)算如下：

取組內(nèi)芯樣強(qiáng)度的最小值作為該組芯樣的抗壓強(qiáng)度代表值，與同齡期150 cm×150 cm×150 cm標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度相同。

2.1.2 檢測(cè)結(jié)果

鉆芯取樣法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度成果見表1。

表1 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土鉆芯法強(qiáng)度檢測(cè)成果表

2.2 碳化深度檢測(cè)

2.2.1 檢測(cè)方法

檢測(cè)部位為1號(hào)孔左墩、中墩、2號(hào)孔右墩。人工用沖擊電鉆在測(cè)試結(jié)構(gòu)表面打孔，深約15 mm，將孔內(nèi)灰塵吹凈，用1%濃度的酚酞酒精溶液滴在孔內(nèi)壁，用碳化深度測(cè)量?jī)x測(cè)量已碳化與未碳化混凝土交界面至混凝土表面的垂直距離多次，其平均值為碳化深度值。

2.2.2 結(jié)果分析

測(cè)量結(jié)果見表2?？梢钥闯鲞叾仗蓟疃确植疾痪鶆?，其值在5.0 mm～20.0 mm之間，其中中墩最大碳化深度為20.0 mm；排架碳化深度分布均勻，其值在9.0 mm～13.0 mm之間。

表2 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土構(gòu)件碳化深度檢測(cè)值 單位：mm

2.3 混凝土保護(hù)層檢測(cè)

2.3.1 檢測(cè)方法

檢測(cè)部位為1號(hào)孔左墩、中墩、2號(hào)孔右墩、1號(hào)孔左排架。對(duì)每個(gè)構(gòu)件，根據(jù)受力主筋的走向，選擇五個(gè)點(diǎn)，用北京海創(chuàng)高科公司制造的HC-GY30型鋼筋位置測(cè)定儀測(cè)定混凝土保護(hù)層厚度。

2.3.2 檢測(cè)結(jié)果

混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果見表3?？芍筮\(yùn)河?xùn)|樞紐的1號(hào)孔左墩的實(shí)測(cè)混凝土保護(hù)層厚度均大于最大碳化深度、設(shè)計(jì)值和規(guī)范要求的最小保護(hù)層厚度；中墩、2號(hào)孔右墩的實(shí)測(cè)混凝土保護(hù)層厚度均大于最大碳化深度、設(shè)計(jì)值和規(guī)范規(guī)定的最小保護(hù)層厚度但小于設(shè)計(jì)值。

表3 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土保護(hù)層檢測(cè)結(jié)果 單位：mm

2.4 結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)

2.4.1 檢測(cè)方法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的檢測(cè)主要是從裂縫寬度、長(zhǎng)度、走向、位置、表面特征，混凝土是否膨脹、剝落、鋼筋是否銹蝕等幾個(gè)方面來進(jìn)行檢測(cè)并綜合判斷。

2.4.2 檢測(cè)結(jié)果

大運(yùn)河?xùn)|樞紐檢測(cè)結(jié)果如下：(1)中墩1號(hào)孔側(cè)橡皮止水固定螺栓脫落；(2)中墩上游側(cè)輕微擦損；(3)中墩2號(hào)孔側(cè)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)座混凝土脹裂長(zhǎng)約15 cm；(4)中墩2號(hào)孔側(cè)門槽水位變幅區(qū)露筋長(zhǎng)約50 cm；(5)砼擋墻與漿砌塊石擋墻水位變幅區(qū)接縫處混凝土脫落露筋長(zhǎng)約60 cm。

3 檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

3.1 混凝土強(qiáng)度評(píng)價(jià)

根據(jù)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度推定值大于混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，否則混凝土強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)混凝土強(qiáng)度雖低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值但大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的90%，應(yīng)進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的安全性。判定標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 混凝土強(qiáng)度判定表

混凝土強(qiáng)度評(píng)定成果見表5?？梢钥闯觯捍筮\(yùn)河?xùn)|樞紐閘墩混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)度為A，表面基本完好。

表5 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土強(qiáng)度評(píng)定成果表

3.2 碳化評(píng)價(jià)

混凝土的碳化按其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響程度可分為四類，混凝土碳化程度判定標(biāo)準(zhǔn)見表6。

表6 混凝土碳化程度判定表

混凝土碳化評(píng)價(jià)成果見表7。可以看出，大運(yùn)河?xùn)|樞紐閘墩、排架混凝土碳化評(píng)定標(biāo)度為A，表面基本完好。

表7 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土碳化程度判定成果表

3.3 保護(hù)層評(píng)價(jià)

式中：Dni為鋼筋保護(hù)層厚度實(shí)測(cè)值；n為檢測(cè)構(gòu)件或部位的測(cè)點(diǎn)數(shù)。

檢測(cè)構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度特征值Dne按下式計(jì)算：

應(yīng)根據(jù)檢測(cè)構(gòu)件后部位的鋼筋保護(hù)層厚度特征值Dne與設(shè)計(jì)值Dnd的比值，按表8的規(guī)定確定鋼筋保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度。

表8 鋼筋保護(hù)層厚度判定系數(shù)

混凝土保護(hù)層評(píng)定成果表見表9?？梢钥闯?，閘墩保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度為1，對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響不顯著。

表9 大運(yùn)河?xùn)|樞紐混凝土保護(hù)層評(píng)定成果表

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

閘墩混凝土強(qiáng)度為41.25 MPa，混凝土強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；混凝土強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)度為A，表面基本完好；碳化深度分布不均勻，其值在5.0 mm～20.0 mm之間，其中中墩最大碳化深度為20.0 mm；混凝土碳化評(píng)定標(biāo)度為A，表面基本完好；1號(hào)孔左墩的實(shí)測(cè)混凝土保護(hù)層厚度均大于最大碳化深度、設(shè)計(jì)值和規(guī)范要求；中墩、2號(hào)孔右墩的實(shí)測(cè)混凝土保護(hù)層厚度均大于最大碳化深度、設(shè)計(jì)值和規(guī)范要求；保護(hù)層厚度評(píng)定標(biāo)度為1，對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響不顯著；中墩1號(hào)孔側(cè)橡皮止水固定螺栓脫落；中墩上游側(cè)輕微擦損；中墩2號(hào)孔側(cè)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)座混凝土脹裂長(zhǎng)約15 cm；中墩2號(hào)孔側(cè)門槽水位變幅區(qū)露筋長(zhǎng)約50 cm。

4.2 建議

對(duì)照檢測(cè)結(jié)果，大運(yùn)河?xùn)|樞紐檢測(cè)結(jié)果基本滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷對(duì)工程安全無影響，但針對(duì)大運(yùn)河?xùn)|樞紐現(xiàn)場(chǎng)病害檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行必要的維修，加強(qiáng)對(duì)該工程的維護(hù)工作。